package MyDLinkedList;

public class MyDLinkedList {
    static class Node {
        // 如果不加 static, Node 就会依赖 MyDLinkedList 的 this
        public String val;
        public Node prev=null;
        public Node next=null;
        public Node(String val) {
            this.val = val;
        }
    }
    private Node head=null;
    private Node tail=null;
    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        stringBuilder.append("[");
        for (Node cur = head; cur != null; cur = cur.next) {
            stringBuilder.append(cur.val);
            if (cur.next != null) {
                stringBuilder.append(", ");
            }
        }
        stringBuilder.append("]");
        return stringBuilder.toString();
    }

    // 实现链表的一些核心操作.
    // 头插
    public void addFirst(String value){
        Node newNode=new Node(value);
        if (head==null){
            head=newNode;
            tail=newNode;
        }else {
            // 链表不空
            // 1. 让新节点和原来的头结点, 建立好关联关系.
            newNode.next=head;
            head.prev=newNode;
            // 2. 让 head 指向新节点
            head=newNode;
        }
    }


    // 尾插
    public void addLast(String value){
        Node newNode=new Node(value);
        if (head==null){
            head=newNode;
            tail=newNode;
        }else {
            tail.next=newNode;
            newNode.prev=tail;
            tail=newNode;
        }
    }


    // 获取链表长度.
    public int size(){
        int size=0;
        for (Node cur=head;cur!=null;cur=cur.next){
            size++;
        }
        return size;
    }

    // // 中间任意位置插入. 根据 index 下标, 插入到合适的位置上.
    public void add(int index,String value){
        int size=size();
        if (index<0||index>size){
            throw  new IndexOutOfBoundsException("index:"+index+",Size:"+size);
        }
        // 如果 index 为 0, 说明是头插.
        if (index==0){
            addFirst(value);
            return;
        }
        // 如果 index 为 size(), 说明是尾插
        if (index==size){
            addLast(value);
            return;
        }
        // 处理中间的一般情况.
        // 根据 index 下标, 找到待插入位置的前一个位置. 前一个元素的下标 index - 1.
        Node pre=head;
        for (int i=0;i<index-1;i++){
            pre=pre.next;
        }
        // 经过上述循环, prev 已经指向待插入节点的前一个位置了.
        // 把后一个节点的位置也记录出来.
        Node next=pre.next;
        // 新节点的插入, 就是要放到 prev 和 next 之间.
        Node newNode = new Node(value);
        // a) 建立 prev 和 newNode 的关联关系.
        pre.next=newNode;
        newNode.prev=pre;
        // b) 建立 newNode 和 next 之间的关联关系.
        newNode.next = next;
        next.prev = newNode;
    }


    // 判定元素是否存在.
    public boolean contains(String val){
        for (Node cur=head;cur!=null;cur=cur.next){
            if (cur.val.equals(val)){
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    // 查找元素, 返回该元素的下标. 如果没找到, 返回 -1.
    public int indexOf(String val){
        int index=0;
        for (Node cur=head;cur!=null;cur=cur.next){
            if (cur.val.equals(val)){
                return index;
            }
            index++;
        }
        return -1;
    }

    // 删除头部元素
    public void removeFirst(){
        if (head==null){
            // 空链表不需要删除.
            return;
        }
        if (head.next==null){
            head=null;
            tail=null;
            return;
        }
        head=head.next;
        head.prev=null;
    }

    // 删除尾部元素
    public void removeLast(){
        if (head == null) {
            // 空链表不需要删除.
            return;
        }
        if (head.next == null) {
            // 只有一个节点, 特殊处理.
            head = null;
            tail = null;
            return;
        }
        tail=tail.prev;
        tail.next=null;
    }

    // 指定位置删除
    public void remove(int index){
        if (index<0||index>=size()){
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: " + size());
        }
        if (index==0){
            removeFirst();
            return;
        }
        if (index==size()-1){
            removeLast();
            return;
        }
        // 一般情况. 找到待删除节点的前一个位置. index - 1 的位置.
        Node prev=head;
        for (int i=0;i<index-1;i++){
            prev=prev.next;
        }
        // 循环结束, prev 指向待删除元素的前一个位置了.
        // toRemove 就是要删除的元素了.
        Node toRemove=prev.next;
        // 指向待删除元素的下一个位置.
        Node next = toRemove.next;
        prev.next=next;
        next.prev=prev;
    }

    // 指定值删除
    public void remove(String val){
        if (head==null){
            return;
        }
        // 判定头删/尾删特殊情况
        if (head.val.equals(val)) {
            removeFirst();
            return;
        }
        if (tail.val.equals(val)) {
            removeLast();
            return;
        }
        // 一般情况. 遍历链表, 找到待删除元素的位置.
        Node toRemove = head;
        for (; toRemove != null; toRemove = toRemove.next) {
            if (toRemove.val.equals(val)) {
                break;
            }
        }
        // 通过上述循环, 此时 toRemove 就指向了待删除元素.
        if (toRemove == null) {
            // 要删除的值在链表中不存在的.
            return;
        }
        // 真正进行删除.
        Node prev = toRemove.prev;
        Node next = toRemove.next;
        // 重新构建 prev 和 next 之间的关联关系.
        prev.next = next;
        next.prev = prev;
    }
    public void clear() {
        head=null;
        tail=null;
    }
    private static void test1() {
        MyDLinkedList list = new MyDLinkedList();
        list.addFirst("a");
        list.addFirst("b");
        list.addFirst("c");
        list.addFirst("d");
        System.out.println(list);
    }

    private static void test2() {
        MyDLinkedList list = new MyDLinkedList();
        list.addLast("a");
        list.addLast("b");
        list.addLast("c");
        list.addLast("d");
        System.out.println(list);
    }

    private static void test3() {
        MyDLinkedList list = new MyDLinkedList();
        list.add(0, "a");
        list.add(1, "b");
        list.add(2, "c");
        list.add(3, "d");
        list.add(3, "x");
        // 预期结果: [a, b, c, x, d]
        System.out.println(list);
    }

    private static void test4() {
        MyDLinkedList list = new MyDLinkedList();
        list.add(0, "a");
        list.add(1, "b");
        list.add(2, "c");
        list.add(3, "d");
        System.out.println(list.contains("a"));
        System.out.println(list.contains("x"));
        System.out.println(list.indexOf("c"));
        System.out.println(list.indexOf("x"));
    }

    private static void test5() {
        MyDLinkedList list = new MyDLinkedList();
        list.add(0, "a");
        list.add(1, "b");
        list.add(2, "c");
        list.add(3, "d");
        list.removeFirst();
        System.out.println(list);
        list.removeFirst();
        System.out.println(list);
        list.removeFirst();
        System.out.println(list);
        list.removeFirst();
        System.out.println(list);
    }

    private static void test6() {
        MyDLinkedList list = new MyDLinkedList();
        list.add(0, "a");
        list.add(1, "b");
        list.add(2, "c");
        list.add(3, "d");
        list.removeLast();
        System.out.println(list);
        list.removeLast();
        System.out.println(list);
        list.removeLast();
        System.out.println(list);
        list.removeLast();
        System.out.println(list);
    }

    public static void test7() {
        MyDLinkedList list = new MyDLinkedList();
        list.add(0, "a");
        list.add(1, "b");
        list.add(2, "c");
        list.add(3, "d");
        list.remove(3);
        System.out.println(list);
        list.remove(1);
        System.out.println(list);
        list.remove(0);
        System.out.println(list);
    }

    private static void test8() {
        MyDLinkedList list = new MyDLinkedList();
        list.add(0, "a");
        list.add(1, "b");
        list.add(2, "c");
        list.add(3, "d");
        list.remove("b");
        System.out.println(list);
    }

    public static void main(String[] args) {
         test1();
         test2();
         test3();
         test4();
         test5();
         test6();
         test7();
         test8();
    }
}
